制氮機(jī)在運(yùn)作過程中除了為我們提供純凈的氮氣之外,是否還有其他產(chǎn)物?過程與裝備研究所帶大家一起聊聊制氮機(jī)工作時可能產(chǎn)生的“副產(chǎn)品”。
一、氧氣及其他氣體成分
首先需要明確的是,制氮機(jī)的主要任務(wù)是從空氣中分離出高純度的氮氣,這一過程通常采用變壓吸附(PSA)技術(shù)或膜分離技術(shù)實現(xiàn),在PSA過程中,利用分子篩吸附氧氣和其他氣體,留下幾乎純凈的氮氣,那么被吸附的氧氣以及其他少量氣體如氬氣怎么辦呢?實際上,這些氣體并不會被完全消耗掉,而是通過再生步驟釋放出來,形成了所謂的“富氧尾氣”,這種尾氣中氧氣含量遠(yuǎn)高于普通大氣中的比例,可以達(dá)到20%-40%左右,具體取決于工藝參數(shù)設(shè)置。
二、壓縮空氣的冷凝水
制氮機(jī)工作的另一大副產(chǎn)品就是冷凝水,為了提高氮氣純度,進(jìn)入制氮系統(tǒng)的空氣首先要經(jīng)過預(yù)處理,去除其中的水分、油分以及塵埃顆粒,在這個過程中,空氣會被壓縮并冷卻,導(dǎo)致其中的水蒸氣凝結(jié)成液態(tài)水,這部分冷凝水如果不妥善處理,可能會對設(shè)備造成腐蝕,因此通常會配備排水裝置定期排出。
三、熱量排放
任何機(jī)械裝置在運(yùn)轉(zhuǎn)時都會產(chǎn)生一定量的熱量,制氮機(jī)也不例外,尤其在壓縮空氣階段,空氣的壓縮會導(dǎo)致溫度上升,這部分多余的熱能如果沒有有效的散熱措施,可能會降低設(shè)備效率甚至損壞機(jī)器,因此,在制氮機(jī)的設(shè)計中往往會加入散熱風(fēng)扇或者冷卻系統(tǒng)來控制溫度,確保機(jī)器正常運(yùn)行。
四、能源消耗
雖然嚴(yán)格意義上講,能源并不是真正的“副產(chǎn)品”,但在討論制氮機(jī)的工作過程中,我們不得不提及能源消耗問題,無論是電力驅(qū)動的壓縮機(jī)還是用于加熱再生的電熱元件,都會消耗大量的能量,如何優(yōu)化能耗,提升能源利用效率,成為了制氮機(jī)設(shè)計者們不斷追求的目標(biāo)。
制氮機(jī)在工作時除了生成我們需要的高純度氮氣外,還會伴隨產(chǎn)生富氧尾氣、冷凝水以及熱量等副產(chǎn)品,對于企業(yè)而言,合理利用這些副產(chǎn)品不僅能節(jié)約成本,還有助于環(huán)境保護(hù),實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,例如富氧尾氣可用于某些特定的工業(yè)過程,而回收利用冷凝水則可減少水資源浪費,上海制氮機(jī)廠家有理由相信制氮機(jī)將會變得更加高效環(huán)保,更好地服務(wù)于人類社會的發(fā)展。